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自升式钻井平台桩腿海上对接碰撞研究
| 论文题名： | 自升式钻井平台桩腿海上对接碰撞研究 |
| 关键词： | 自升式钻井平台;桩腿;海上吊装;碰撞事故 |
| 摘要： | 自升式钻井平台是最为常见的移动式海洋钻井平台。其中自升式平台最关键的构件为桩腿;目前常用的桩腿吊装作业方法为船坞吊装法以及海上吊装法。其中海上吊装法适用于大重量大长度的桩腿吊装。海上吊装作业在复杂的环境条件下进行，常常遇到各种意外情况，碰撞现象即为一种时有发生的意外情况;桩腿海上对接过程中发生碰撞可能造成严重的工程事故。因此分析研究桩腿海上对接作业中的碰撞问题，对于作业时规避风险、减小损失有重要的意义。 本文以JU2000E型自升式钻井平台为对象，采用拉格朗日法建立运动基本方程，用以求解平台碰撞问题。根据碰撞理论，采用大型非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，建立自升式平台的局部有限元模型。分别模拟浮吊船在不同的速度下对平台舷侧的低速碰撞现象，桩腿在不同高度掉落时对平台直升机甲板的撞击现象，以及桩腿以不同的移动速度对平台上层建筑的低速碰撞现象。分析研究撞击过程中平台的能量变化、浮吊船或桩腿的速度变化、平台的变形与应力变化及结构失效等情况。根据结果拟合得到平台最大应力随碰撞速度的变化关系，进而给出使平台不同区域发生破坏的临界碰撞速度。 然后，分析桩腿海上对接可能造成碰撞问题的工艺与因素，并基于碰撞破坏的模拟研究结果，根据影响碰撞的因素与桩腿海上吊装过程中的限制条件，对桩腿海上对接过程中浮吊船就位与作业及桩腿起吊流程进行优化。本文给出了浮吊船在就位过程中的安装制动距离，桩腿吊装过程中的吊装高度和下放速度限制、以及移动过程中与上层建筑间的安全距离和移动速度限制。为桩腿海上吊装作业方案设计提供参考。 |
| 作者： | 康桀瑜 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 陈武;章新智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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